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閉孔泡沫鋁夾芯板交通運輸抗沖擊性能研究（4）

日期：23-10-31 時間：10:16 來源：益榮金屬

閉孔泡沫鋁夾芯板交通運輸抗沖擊性能研究（4）

泡沫金屬材料的研究現狀

二十世紀40年代，有人開始提出泡沫金屬的概念。所謂金屬泡沫材料(又稱泡沫金屬，多孔金屬)，即由固體框架或平面交錯結構形成許許多多胞狀氣孔的金屬材料。它的主要特點是：相對密度比較低(孔隙率可以達到90%以上)，具有較高的比剛度和比強度,并且具有良好的吸能、隔音和絕熱性能。閉孔泡沫的內部的胞孔相互獨立，每個胞孔都是封閉的。而開孔結構指

內部胞孔相互連接在一起，胞孔之間是互相連通的。事實上由于制作工藝的原因，在許多泡沫金屬內部結構中同時存在閉孔結構和開孔結構。關于泡沫金屬力學性能方面的介紹在下一-小節討論。80年代初，國際上興起金屬泡沫材料研制。由于泡沫金屬的密度小、孔隙率高、比表面積大，從而使其具有金屬基體所沒有的優異特性，例如：阻尼性能好，流體透過性強，消聲性能優異，熱導率和電導率低等等。因而，在建筑業中，泡沫金屬被用作房屋墻壁和地板的隔層材料，以達到降低噪聲、隔熱及減少導電性的目的。在化學生物工業中，泡沫金屬常作為催化劑的載體和微生物的孵化器。由于泡沫材料特有的力學性質，常作為復合夾層的核心，用來吸收沖擊載荷下的能量,應用于包裝工程和沖擊防護工程。因此，國際上不少研究機構把泡沫金

屬作為21世紀新材料研究的一個熱點。目前日本己上市供應大塊泡沫金屬ALPORAS。從1995年開始，美國國防高等研究署(DARPA)和海軍研究局(ONR)共同資助哈佛大學、劍橋大學和麻省理工學院主持的有關超輕金屬結構的大型項目，主要研究泡沫金屬的制備、性能及應用。在此基礎上，近年來又對點陣材料(lattice material) 的研發提供強力資助。美國陸軍研究辦公室將把泡沫金屬等多孔材料列為21世紀材料研究的新趨勢之一。美國能源部依托橡樹嶺國家實驗室s在2000年啟動了Freedom Car項目，定下了2006年和2012年分別達到汽車自重減輕40%和60%的目標，而實現該目標的主要技術手段就是開發輕質結構材料。德國在1999年也啟動了一個在政府和汽車制造商支持下由幾所大學、研究所參加的有關泡沫金屬材料大型研究項目，側重于這些材料在汽車工業中的應用。在我國，超輕泡沫金屬材料的基礎研究也逐步得到重視和發展，這既與我國國民經濟和社會可持續發展戰略的重大需求緊密相關，也與當前乃至今后幾十年內世界材料科學和材料工程科學及相關領域研究的重要前沿方向和重大基礎性問題相一致。目前中科院固體物理研究所、東南大學等己經掌握了多種泡沫金屬的制造工藝并成功造出不同泡孔尺寸及孔隙率的泡沫金屬。上海、寧波、淮北等都有生產泡沫金屬的公司在生產不同規格的泡沫金屬產品。本次研究采用的泡沫鋁是從中國船舶重工集團公司七二五所購買的。

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